一、电网仿真系统仿真支持功能及改进（论文文献综述）
吴昊天[1]（2021）在《基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究》文中进行了进一步梳理能源是人类社会发展的重要要素,在降低温室气体二氧化碳排放已经成为全球共识的情况下,作为清洁能源的风能是各国开发的重点领域之一。将风能转化为可以利用的电能涉及到了风力发电技术。风力发电技术包括风力机的设计、变频技术、电机电子技术和芯片控制技术等。现阶段,因风力发电具有很高的间歇性和不稳定性,为了最大限度地利用风能资源,降低风电对电网带来的不利影响,电力电子化的风电并网及相关系统的优化运行控制正在成为人们研究的热点,其中基于柔性直流输电技术的多端直流微电网系统和基于大容量储能技术的交流微电网系统是风电并网和风能利用的两种有效途径。本文围绕永磁直驱风机的拓扑结构及数学模型、永磁风机的交流并网控制策略、永磁风机交流接入的交流微电网优化运行研究、永磁风机直流并网控制策略、永磁风机直流接入的多端直流微电网优化运行研究等问题展开研究,主要创新工作如下:（1）永磁风机的交流并网控制策略改进本文基于“不可控整流器+Boost升压斩波电路+三相电压型PWM逆变器”的永磁风机拓扑结构,深入阐述了机侧的最大功率跟踪控制（MPPT）原理和网侧的双闭环控制原理;针对机侧的最大功率跟踪控制,提出了“转速外环电流内环”的双闭环控制策略;针对网侧主流的“电压外环电流内环”双闭环并网控制策略,通过对控制算法的改进,提高永磁风机的交流并网控制性能,达到以下三个交流并网的目标:1)减少电流谐波,提高动态响应速度;2)实现有功量与无功量的解耦,达到单位功率因数并网和直流母线电压的稳定输出;3)提高系统的控制精度、抗干扰能力和鲁棒性。（2）基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行本文基于含有风电、可调度分布式发电（柴油发电机）、储能系统和局部负荷的交流微电网,根据当前新的主流智能算法,提出一种新的高效的电力管理方法,并采用适当的预测技术来处理微电网中风能和电能消耗的不确定性。提出的能源管理优化目标旨在使微电网在燃料、运行和维护以及主电网电力进口方面的支出最小化,同时最大限度地利用微电网对上游电网的能源输出。本文立足于交流微电网的优化运行研究,以最优运行成本为控制目标,提出了一种基于混合启发式群优化算法的交流微电网优化运行控制策略。首先,依据各分布式发电单元的运行特性建立各分布式发电单元的等效数学模型,进而清晰地表述交流微电网的运行控制过程和各种模态的切换;其次,在建立各等效模型的基础之上,建立交流微电网优化运行的目标函数;再次,依据各分布式单元的特性列出目标函数的约束条件;此外,运用本文提出的混合启发式群优化算法,在约束条件下求解该交流微电网的目标函数,得出各分布式电源的具体出力和投切状态;最后,将本文提出的运行控制策略在一个具体案例上进行仿真,同时与传统PS算法的仿真结果进行对比,进行仿真分析。（3）基于柔性直流输电技术的永磁风机直流并网控制策略本文基于VSC换流站的控制策略分析,提出了一种基于VSC-HVDC的永磁风机直流并网的控制策略;首先,建立了一个三端的永磁风机直流并网系统,包括永磁风机侧和两个交流侧;然后,基于三端直流并网系统提出了一种三层控制策略,包括系统级、换流站级和换流器阀级。对于风机侧的换流站控制,利用改进PR控制可以无静差跟踪的特点,将传统的定交流电压单环控制改造为“电压外环PR-电流内环解耦”的双闭环控制,解决了风机侧交流电压畸变时,VSC换流站对称性故障穿越的难题。（4）基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行控制本文立足于风电机组参与功率调节时直流微电网试验平台的优化运行,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计一种新的并网运行优化控制策略。首先,建立了六端直流微电网系统的模型,研究各端口的数学模型及控制策略;其次,以直流微电网的优化运行和故障穿越为控制目标,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计了一种新的直流微电网并网运行控制策略和一种新的直流微电网故障穿越控制策略,实现了对风力发电机组出力波动的有效控制和多端直流微电网的稳定运行,保证了直流微电网内负荷的稳定供电和成本优化;最后,在“直流微电网试验平台”上进行仿真验证和故障运行研究,验证新的直流微电网并网优化控制策略和故障穿越控制策略是否可以有效地协调和控制直流微电网的稳定运行,同时最大限度地利用风能资源。
王凯[2]（2021）在《多台并联电力电子变换器弱电网下稳定性分析与优化设计》文中研究指明作为风能和太阳能等分布式发电的接口单元以及为直流负载供电的电能转换接口,电力电子变换器在现代电力系统中渗透率越来越高,其对系统的稳定性影响越来越大。电力电子变换器的控制方法既有基于传统双闭环控制的电流型控制策略,也有基于下垂控制的电压型控制策略。本文以保证多台变换器并联运行时系统稳定性为研究目标,通过分析变换器在不同应用背景和控制策略下系统的稳定性,提出了相应的变换器控制系统核心参数设计方法以及提升系统稳定性的方法。具体研究内容包括采用传统电流闭环控制策略的多台变换器并入弱电网时控制系统核心参数设计方法、变换器作为电源和负载的级联系统功率传输极限及改善系统稳定性的方法、下垂控制变换器中虚拟感抗导致高频振荡的机理及其抑制方法和多台变换器并联组网运行时无功功率分配方法及其稳定性等方面。为保证弱电网中整流器直流电压控制闭环的稳定性,考虑感性电网阻抗影响,提出了一种基于稳定裕度的整流器直流电压控制器参数设计方法。首先,基于Routh判据设计了直流电压控制器比例增益,以使系统获得所需增益裕度。其次,提出了根据系统阻抗比传递函数奇异值设计电网电压前馈增益的方法,解决了系统相位裕度不足的问题。然后,研究了多台整流器并入弱电网时系统稳定裕度,发现了采用传统方法设计参数时系统相位裕度严重不足的问题,并分析了所提参数设计方法在多台整流器接入不同短路比弱电网时的适用性。为了方便工程使用并消除整流器数量对所设计目标参数的影响,提出了直流电压控制器比例增益的保守设计范围。最后,探讨了采用所设计参数时整流器直流电压在电网电压突变和直流负载突变时系统的动态响应,并验证了用于提升直流电压动态性能负载功率前馈算法用于弱电网中整流器的稳定性。为抑制弱电网中逆变器锁相环导致的谐波振荡,考虑感性电网阻抗的影响,提出了一种基于稳定裕度的逆变器控制系统核心参数设计方法。首先,建立了考虑电网电压前馈系数和锁相环影响的逆变器输出阻抗模型,并针对多台逆变器同时并网的场景,基于Routh判据设计了锁相环控制器比例增益,以保证系统具备所需增益裕度。其次,采用系统阻抗矩阵比的奇异值设计了最佳电网电压前馈增益,并验证了所设计参数在多台逆变器并网时的有效性。为了方便工程使用并消除逆变器数量对所设计锁相环控制参数的影响,通过采用所设计的电网电压前馈系数,提出了锁相环比例增益的保守设计方法。最后,针对逆变器在极弱电网中输出电流暂态过程的畸变问题,提出了一种虚拟容抗算法以改善暂态过程的电能质量,并通过与传统改善锁相环的方法对比,验证了所提方法的优越性。研究了与电压控制型变换器级联运行时逆变器锁相环和整流器直流电压闭环对系统稳定性的影响。首先,采用复转矩系数法发现了电压控制型变换器采用传统电压-电流双闭环控制策略时逆变器锁相环和整流器直流电压闭环会导致系统功率传输能力受到限制,并从理论上推导了该上限值。其次,基于阻抗分析法和Nyquist判据,验证了本文所推导功率传输上限值的正确性,并分析了系统内其他控制参数对该上限值的影响。最后,为了突破该级联系统最大功率传输的限制,综合考虑电压控制型变换器的故障限流能力,提出了一种电压控制型变换器改进电压控制方法,并验证了所提改进控制方法在增强级联系统稳定性以及提升系统功率传输能力时的有效性。研究了虚拟感抗对LCL滤波下垂控制型变换器高频稳定性的影响。首先,研究了虚拟感抗在改善下垂控制型变换器输出功率暂态响应的应用以及限制故障电流以增强系统故障穿越能力的应用,发现了虚拟感抗和LCL滤波器之间的相互作用会引起系统高频振荡。然后,建立了包含LCL滤波器、虚拟感抗和电压控制器的下垂控制型变换器的数学模型,并基于所建立模型研究了以LCL滤波器网侧电流或逆变器侧电流作为虚拟感抗电流反馈时系统稳定性简化分析方法,揭示了虚拟感抗导致系统高频振荡的机理,指出了虚拟感抗使用这两个电流反馈时系统稳定性是不同的。最后,发现了虚拟感抗数值须在一定范围内时系统稳定性方可不受到影响。为此,推导了虚拟感抗参数取值的可行范围,并从仿真和实验结果验证了所推导虚拟感抗范围的正确性。研究了多台下垂控制型变换器组网运行时无功功率均分方法及其稳定性。首先,分析了传统组网结构中下垂控制的功率均分问题,指出了线路阻抗变化和本地负载变化均可导致无功功率不均分。其次,为了实现变换器间无功功率均分,并避免采用复杂的控制算法和通信线,通过将系统内变换器分为能量路由器和能量服务器的方法,提出了一种变换器组网结构以及相应的功率分配策略。针对能量路由器和能量服务器分别设计了功率控制策略,并研究了相应控制器参数对系统稳定性的影响。最后,通过仿真和实验验证了不同工况下所提变换器组网结构以及控制策略的可靠性。本论文有图134幅,表12个,参考文献210篇。
高学伟[3]（2021）在《数字孪生建模方法及其在热力系统优化运行中的应用研究》文中指出随着社会经济的飞速发展,我国产业结构优化调整和转型升级进程的深入,要实现未来“碳达峰,碳中和”的目标,需要建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。以风电和太阳能发电为代表的可再生能源替代作用日益突显,而火电机组在未来很长一段时间内仍将处于主导地位。亟需解决火电和可再生能源的协同发展问题,大型火电机组更多需要担负起高效节能、低碳环保、深度调频调峰的任务。实施电能替代供热对于推动能源消费革命、减少碳排放、促进能源清洁化意义重大。利用电锅炉储热供暖还可以降低电网调节压力,增加供热能力,有效解决可再生能源的消纳问题。火电机组热力系统和电锅炉储热供暖热力系统都属于典型的非线性、多参数、强耦合的复杂热力系统。本文通过研究流体网络机理建模和数据驱动建模相融合的数字孪生建模方法,为热力系统建模工作提供了新的思路和途径,为热力系统安全、环保和经济运行提供理论支撑。论文围绕数字孪生建模方法及其在热力系统优化运行中的应用,主要研究内容和成果包括以下几个方面:（1）对数字孪生理论、热力系统建模理论以及大数据处理等基本理论进行了研究。比较了数字孪生与仿真技术及信息物理系统的异同;以火力发电厂为例,研究了流体网络机理建模及求解方法;对Hadoop系统的MapReduce与Spark计算进行了对比分析,对实时数据处理Spark Streaming与Storm进行了对比分析,并搭建了适用于数字孪生及大数据在热力系统建模领域应用的大数据分布式集群平台;在该集群上实现了大数据的存储管理,以及大数据分布式计算,研究了基于大数据平台的数据驱动建模理论,包括支持向量回归建模、极限学习机建模、智能辨识优化算法以及即时学习等基本理论。（2）针对数据驱动建模方法的研究,提出一套基于改进即时学习策略的自适应数据驱动建模方法。采用“主成分+互信息”的方法获得输入和输出变量之间的相关程度,确定权重因子,然后利用“欧式距离+角度”定义一种加权综合相似度度量函数。在离线状态下,利用改进遗传模拟退火模糊聚类方法进行工况划分;进行工况预测时,采用一种多层次综合相似度度量的相似工况快速识别方法构建相似工况训练集,即根据两级搜索的策略实现了在线快速识别:初级识别是确定预测工况在历史工况库中所属的类别提取预测类工况,次级识别是采取基于综合相似度度量函数的相似工况识别方法,在历史数据库中针对预测类工况的快速识别;局部模型建模方法是在Spark计算框架下,对SparkSVMHPSO算法、Spark ELM算法以及基于SparkHPSO的多参数辨识等数据驱动建模方法进行研究。然后以SCR脱硝系统出口 NOx预测、电锅炉储热供热系统源侧及荷测负荷预测为案例,验证了所提出的建模方法有效性。为热力系统数字孪生模型建模及系统工况优化提供了理论支撑。（3）针对数据孪生建模的研究,提出一套改进即时学习策略的自适应数据驱动与机理模型多参数辨识协同融合的数字孪生建模方法。在建立热力系统机理模型的基础上,关键的设备模型参数利用多参数多工况拟合的离线智能辨识方法,得到可以模拟实际系统全工况下动态变化趋势的离线智能参数辨识模型;以离线智能参数孪生模型为主,根据相似度阈值进行判断,采用自适应模型参数更新策略,实现数字孪生模型的在线协同;为进一步提升孪生模型预测的精度和鲁棒性,采用移动窗格信息熵的多模型输出在线融合方法,提升关键工况以及动态变化过程的逼近程度。基于这一理论构建的数字孪生模型,能够基于系统运行数据持续进行自我修正,在线跟踪设备运行特性,从而具有自适应、自演进的智能化特点,能够全面反映系统的运行状态和性能,为系统工况迭代优化提供可靠的模型输入和结果校验工具。以燃煤电站SCR脱硝系统和电锅炉储热供热系统为研究对象,建立其热力系统数字孪生模型。（4）最后,基于数字孪生模型的实时跟踪能力,提出一种基于负荷分配和工况寻优的热力系统智能工况动态寻优策略。并以电锅炉储热供热系统为研究对象,根据能耗成本分析和负荷分配策略,利用数字孪生模型系统,对电网负荷、电锅炉系统、储热系统进行预测计算,模拟不同运行方案、不同工况下系统动态运行,得出最优的供热调节和负荷分配方案。以火力发电厂SCR脱硝系统为例,根据建立的自适应、自演进的智能化SCR脱硝系统数字孪生模型,将该模型应用于模型预测控制算法中。结果表明,利用基于数字孪生模型的自适应预测控制算法比传统的PID控制效果更精确,运行更稳定。证明了所提建模方法的有效性,具有重要的工程实用意义和行业示范价值。
常倩[4]（2021）在《电网-信息网-交通网联合仿真关键技术研究与实现》文中指出近年来随着电动汽车的快速发展,电网、信息网、交通网呈现相互交叉、相互支撑、相辅相成的发展态势。电网、信息网和交通网逐渐演化为一个复杂的耦合系统。电动汽车不确定性的充电行为会进一步加大电网负荷峰谷差增加电网负担,聚集性充电会增加交通网的道路拥堵程度。电网-信息网-交通网融合可实现智慧交通,从而解决电动汽车快速增长给电网以及交通网带来的问题。但目前却缺少对电网-信息网-交通网耦合系统的仿真研究,因此对电网-信息网-交通网联合仿真关键技术研究意义重大。电网-信息网-交通网联合仿真将已有的成熟的仿真系统联合使用,实现协同运作。这种仿真方式问题在于:（1）仿真数据由各个独立的仿真系统产生,因此需要解决各个仿真系统之间的数据交互问题。（2）需要保持各个仿真系统的仿真时序同步,从而保证数据获取的及时性与准确性。针对上述问题本文主要工作如下:1、研究联合仿真数据交互方法,实现电网仿真系统、信息网仿真系统、交通网仿真系统以及仿真控制平台之间数据交互功能。在信息网仿真系统中设计适配性接口,通过调用电网仿真系统的COM接口以及交通网仿真系统的TraCI接口,实现对电网仿真系统、交通网仿真系统进行控制仿真以及获取仿真数据功能;同时利用Socket通信,实现仿真控制平台向信息网仿真系统下发控制指令功能。2、研究联合仿真时间同步方法,保证电网仿真系统、信息网仿真系统、交通网仿真系统之间的时间同步。首先设计静态时刻点时间同步。以信息网仿真系统为主仿真器,电网、交通网仿真系统为从仿真器,主从仿真器交替仿真实现联合仿真的时间同步功能。然后设计动态时刻点时间同步。当电网发生故障时,及时下发指令对电网中发生的故障进行处理,并产生新的时间同步点维持整个联合仿真时间同步。3、开发数据交互接口模块、时间同步模块以及仿真控制平台,构建联合仿真原型系统。通过功能测试以及性能测试验证本论文提出的联合仿真方法的可行性,以给电动汽车推荐最优充电路径为应用案例,综合考虑交通网-电网运行情况,验证原型系统的可用性。本文对电网-信息网-交通网联合仿真关键技术研究,构建联合仿真原型系统,为电网-信息网-交通网耦合系统理论研究提供仿真基础。
朱广利[5]（2020）在《牵引供电系统仿真及其辅助决策研究》文中认为近年来,我国铁路运输行业飞速发展,其客运及货运量的急剧上升以及线路运行条件的愈加复杂化,使得对牵引供电系统安全及稳定运行的需求越来越高。已开发的牵引供电仿真软件虽已被铁路设计部门所应用,但受软件用户体验较差所制约,仍需不断改进。此外,随着智能化供电系统的发展,对于牵引供电系统辅助决策的研究正不断深入。本文通过改进牵引供电系统仿真计算方法,设计开发了更为高效、用户体验更好的牵引供电系统仿真计算软件,并以实测数据为基础,研究了系统的运行水平,构建了系统运行特性评估体系,之后提出了基于AHP和模糊综合评价的两种牵引供电系统辅助决策方法,并构建了辅助决策库,最后完成软件辅助决策功能设计及仿真结果验证。首先,系统研究了牵引供电系统各模块数学模型,并调研了牵引供电系统广泛使用的潮流算法,由此提出了基于Math Net科学计算库的改进Picard潮流计算方法。对比传统Picard迭代算法与改进算法的计算速度发现,改进算法在复杂牵引供电系统潮流计算中速度更为快速。然后,以铁路设计及运营部门决策需求的调研结果为基础,确定了所重点关注的系统运行状态量,并结合实测数据对各状态量的运行水平进行了分析,还通过数据拟合分析了各状态量的概率分布特性。此外,还分析归纳了各状态量的影响因素,为后续辅助决策手段制定提供了理论依据。针对实测中牵引网单位功率损耗数据获取较难的问题,采用岭回归算法进行拟合得到了其数学模型。之后,结合国标及行业标准确定了各状态量的评估原则,以评估原则和各状态量概率分布特性为依据,对各状态量进行了分数和等级评估指标的设计,并利用蒙特卡洛方法验证了两种指标的合理性,还针对两种评估指标制定了相应的评估流程,以方便后续软件功能开发。在调研了决策需求和方法后,提出了基于AHP和模糊综合评价的适应于牵引供电系统的两种评估方法,并针对方法的各环节作了系统设计。为实现辅助决策功能,还针对各状态量构建了其辅助决策手段。最后,以仿真算法及辅助决策方法为基础,完成了对牵引供电系统仿真与辅助决策功能软件的设计与开发,软件包括线路可视化构建、车网联合仿真、短路计算等多种功能,并能根据仿真计算结果输出辅助决策。本文结合TRANAS仿真计算软件对软件仿真结果进行了对比验证,结果表明所设计开发的仿真软件功能完备,具有较高的准确性,能够为铁路设计及运营部门提供决策辅助和技术支持。
彭阳[6]（2020）在《基于物联网的用户端电能质量监测系统研究》文中认为随着国家电网“三型两网”战略目标的提出,为了适应国家和国家电网关于物联网的建设部署,同时结合用户端电能质量监测的现实需求,本文研究了一种基于物联网的分布式用户端实时电能监测系统,采用基于GPRS+Zig Bee的双通信模式,对采集的电能数据进行了相关质量分析,并搭建了仿真模型与实验平台进行验证分析。本文首先对设计的电能监测系统整体架构进行了规划,对电能监测系统功能需求进行了分析。设计了基于STM32为核心处理器的电能质量监测装置硬件系统,重点研究设计了包括互感器及其辅助电路、电压钳位电路、抗混叠低通滤波电路和电压跟随的调理电路,大大提高采样精度;设计了CC2530电路及其巴比伦匹配电路,以实现局域数据无线传输;设计了SIM800C及其外围电路,实现数据的远程传输。根据设计的电路原理图,完成了PCB板的绘制。然后对各类电能质量指标及其测量方法进行了介绍,并完成了基本电能质量指标的离散化计算。重点对电力系统谐波的测量进行了算法研究,完成了基于基2-快速傅里叶变换和db6小波变换对谐波信号的分析,并搭建了算法的MATLAB仿真模型,基于得到的仿真波形和仿真数据验证了算法的可行性。通过Zig Bee技术组建了实现局域通讯的星型网络拓扑,提出了基于代理服务器技术以及多线程技术的云平台服务器和客户端软件设计,并利用Python完成了程序设计。最后,针对本文设计的基于物联网的用户端电能质量监测系统,进行了系统级仿真,同时进行了硬件调试以及搭建了远程传输和局域无线传输试验平台,整体验证了本电能质量在线监测系统具有较好的响应速度和可靠性,测量误差较小且具有普适性。本文共包含图103幅,表24个,参考文献72篇。
吕从昊[7]（2020）在《静止无功发生器的设计与实现》文中认为随着电力系统的不断发展,电网运行环境越来越复杂,特别是越来越多的非线性负载不断接入电网系统中,这就导致电网系统很容易出现无功功率偏低、三相不平衡谐波过大等各种各样的问题。这些问题的出现直接减低了电网的电能质量,更有甚者严重影响了电网的安全运行。通过无功功率补偿设备来解决上述问题,是目前常用的提高电网的电能质量的方法。由于静止无功发生器具有反应速度快、补偿精度高、谐波含量小、控制灵活、运行可靠等优点,在实际应用中已经逐步取代了原有的无功功率补偿装置。本文通过对SVG工作原理的详细说明、建立数学模型、对硬件电路及软件程序进行了科学的设计并通过系统仿真,验证了 SVG系统的补偿效果。本文首先从无功补偿的发展历程出发,对不同阶段的无功补偿设备做了介绍,并将它们与SVG技术做了对比分析。然后着重介绍了 SVG工作的基本原理,分析了 SVG的两种不同控制方法,并分别建立了数学模型。接下来简单分析了几种常用的无功功率电流检测方法,对无功功率的电流检测方法做了深入研究,结合电流控制方法,从而确定了合适的控制策略。在此基础上,设计了以TMS320F28335 DSP为核心,以IGBT为主要开关元件的SVG系统。软件部分采用CCS3.3集成开发软件,设计了主程序模块、中断服务程序模块和子程序模块（包含有初始化模块、数据处理模块、SPWM脉冲输出模块等）。实现了系统所要求的控制、冲量、数据采集、数据处理、信号传输、显示及保护等功能。最后通过MATLAB/Sim ulink建立模型并进行了相关实验,对所构建的SVG系统进行了验证。结果显示,本文所构建的SVG系统能够快速、稳定、动态的进行无功补偿,取得了很好的效果。
刘越[8]（2020）在《光储微电网系统控制策略的研究》文中认为微电网可以更好地对可再生能源进行利用,发挥太阳能,风能等新能源的经济性和环保性,并由其特性可与配电网形成互补,提升供电灵活性及稳定性,改善电能质量。随着高渗透率的微电网并入配电网,对微电网并网时的控制策略以及微电网并入/切离配电网时的切换控制策略的研究对于电力系统的供电稳定性有着重要影响。本文重点对微电网各种运行状态的控制策略进行分析研究。本文以光储微电网系统为研究目标,首先分析了解光储微电网的整体系统结构,探究微电网中光伏太阳能电池的发电特点以及混合储能系统的充放电特性,进一步得出光伏对应的MPPT控制策略以及混合储能系统的功率分频法控制策略。其次研究了逆变器的工作原理和特性,在对其拓扑结构和数学模型的研究分析基础上,建立了主从控制结构的微电网,并选择两种运行模式下的控制方式。并网运行时采用PQ控制,孤岛运行时采用V/f控制策略。然后阐述孤岛检测原理,选取合适的孤岛检测方法。最后在微电网并网操作时增加预同步处理,有效消除配电网冲击,离网时增加幅值跟踪,降低电压频率的波动,实现微电网的平滑切换。在Matlab/Simulink仿真系统平台上搭建了光储微电网的系统模型,通过对负荷的投切以及改变逆变器输出功率等方式,模拟各种环境下微电网暂稳态运行时的仿真分析,其结果表明本文所提控制策略能够达到微电网稳定运行,平滑切换的目的。
梁思源[9]（2020）在《用于柔性直流输电系统的超导限流器综合设计与分析研究》文中研究说明基于电压源型换流器的柔性直流技术在大电网柔性互联、大规模新能源平滑接入等方面具有良好的发展前景。然而,随着电网规模的扩大、系统电压等级和传输容量的提升,过大的短路电流将成为柔性直流系统安全稳定运行的重大威胁。由于柔性直流系统阻尼小,短路电流上升速度快、峰值高,部分换流器结构不具备直流短路电流自清除能力,直流断路器的开断能力有限,因此直流短路故障难以被切除。在此背景下,发展直流限流器技术成为解决柔性直流系统短路故障保护问题的一种重要途径。本文针对柔性直流系统的短路故障特点,提出了一种基于能量转移的混合型直流超导限流器拓扑结构,从系统需求、原理验证、应用参数匹配方法以及关键部件设计四个方面开展了研究。完成的主要工作和取得的成果如下:（1）分析了柔性直流系统短路故障演化过程,确定了其限流需求。针对柔性直流系统极限运行工况——换流站出口侧双极短路故障,采用等值电路与暂态仿真相结合的分析方法,对短路故障在交流侧、换流站内部和直流侧的演化过程和交互耦合关系进行了剥离与分析,并研究了不同限流阻抗对系统和直流断路器的暂态特性影响。结果表明,为避免柔性直流系统换流站内部桥臂承受交、直流两侧电流馈入和叠加冲击,系统最佳保护窗口期应设置在电容放电阶段,“限流+分断”的处置时间一般仅有5～10ms。为满足柔性直流系统限流需求,限流器需具备发生故障1ms内快速响应、有效限制短路电流首峰值、持续60ms内可靠限流、百毫秒内快速恢复等基本特性。（2）提出了一种基于能量转移的混合型直流超导限流器（H-SFCL）。该限流器的阻抗随工作状态变化而不同,在稳态运行时呈现为零阻抗,在限流初期呈现为暂态阻抗,在持续限流阶段呈现稳定限流电阻。理论分析、系统仿真和实验测试表明,该限流器正常运行损耗低,限流功能自触发,故障发生1ms内快速响应,峰值限流率达50%以上。在限流过程中,限流器可利用结构优势,实现短路冲击电流和能量的快速转移,有效抑制超导线圈承载的电流峰值,从而降低超导线圈的技术要求,可将其设计成非失超型,以提高限流器动作后的快速恢复性能。（3）提出了H-SFCL与柔性直流系统之间的参数匹配和优化方法。根据柔性直流系统保护需求和策略,基于直流短路瞬态计算模型,提出了H-SFCL的元件参数匹配和优化方法,从优化结果的收敛性、运行时间、计算范围和稳定性等方面对所提方法进行了对比分析,仿真验证了参数匹配和优化方法的有效性。结果表明,所提出的参数匹配和优化方法可同时兼顾系统需求和限流器本体性能指标,获得满足系统动态限流需求的最佳限流器匹配参数。（4）完成了100kV/0.5k A超导限流单元的电磁设计。针对±100kV柔性直流系统,进行了H-SFCL的超导限流单元电磁设计,仿真分析了其电磁、损耗、温度和应力特性。初步研究表明,所设计的超导线圈电感输出稳定,故障后恢复快,具有良好的动态稳定性。其各项性能指标能够保证限流器在极限运行工况下安全、可靠运行,满足柔性直流系统故障重合闸要求,适合与系统保护协调配合。
彭浩[10]（2020）在《智能变电站信息流建模和二次系统仿真研究》文中指出电力信息物理系统（Cyber-physical power system,CPPS）是耦合了网络计算和物理环境的多维复杂系统,其中的信息系统对电力系统的安全、稳定与可靠运行起着重要支撑作用。智能变电站是电力信息物理系统的关键节点,变电站二次信息流对电力系统能量流有控制作用,而能量流又反馈作用于信息流。智能变电站在信息收集和信息处理决策上需要实现全站网络化和数字化,因此需要特别关注智能变电站的二次系统。本文聚焦智能变电站信息流,运用数学建模和仿真分析手段,深入探究基于通信网络架构的智能变电站二次系统的性能。本文首先对智能变电站的信息流进行建模,包括信息流报文传输路径建模和最大端到端时延建模。在明晰智能变电站通信网络数据交换机制的基础上,找出信息流报文路径的表达形式,同时借鉴网络演算理论寻找出智能变电站信息流报文传输的最大端到端时延,这有利于研究智能变电站中保护控制功能的有效性。然后,在明晰IEC 61850标准的基础上,详细分析和讨论了智能变电站二次系统中的智能电子设备（Intelligent Electronic Device,IED）的功能,以网络仿真软件OPNET为平台,对智能变电站二次系统的主要通信设备进行二次开发,自定义功能需求,形成智能变电站二次系统仿真的各个功能模块,为实现智能变电站二次系统仿真构筑基础。最后,研究智能变电站二次系统的集成方案,利用搭建的智能变电站仿真平台对智能变电站二次系统进行仿真分析,刨析和验证了二次系统继电保护功能的实现逻辑,且将仿真得出的报文传输端到端时延与理论计算的信息流报文传输最大端到端时延进行了对比分析。
二、电网仿真系统仿真支持功能及改进（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电网仿真系统仿真支持功能及改进（论文提纲范文）
（1）基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 永磁风机交流并网控制研究现状 |
| 1.2.2 基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行研究现状 |
| 1.2.3 永磁风力发电系统的直流并网控制研究现状 |
| 1.2.4 基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行研究现状 |
| 1.2.5 现有研究存在的问题 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 永磁风机的交流并网技术研究 |
| 2.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计及相关工作原理 |
| 2.1.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计 |
| 2.1.2 永磁风力发电系统机侧风能最大功率跟踪(MPPT)原理 |
| 2.1.3 永磁风力发电系统网侧三相逆变原理 |
| 2.2 永磁风力发电系统机侧整流器控制及设计 |
| 2.2.1 永磁风力发电系统的机侧数学模型 |
| 2.2.2 永磁风力发电系统的机侧控制策略分析 |
| 2.2.3 本文永磁风力发电系统机侧控制策略分析 |
| 2.3 永磁风力发电系统网侧逆变器控制及设计 |
| 2.3.1 永磁风力发电系统的网侧数学模型 |
| 2.3.2 永磁风力发电系统的网侧控制策略分析 |
| 2.3.3 本文永磁风力发电系统网侧控制策略分析 |
| 2.4 系统仿真与分析 |
| 2.4.1 永磁风力发电系统机侧的建模及仿真分析 |
| 2.4.2 永磁风力发电系统网侧的建模及仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于永磁风机交流并网技术的交流微电网优化运行策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 交流微电网系统框架及微电网等值模型 |
| 3.2.1 交流微电网系统框架 |
| 3.2.2 永磁风力发电系统等值模型 |
| 3.2.3 储能系统等值模型 |
| 3.2.4 柴油发电机模型 |
| 3.3 交流微电网的优化运行策略 |
| 3.3.1 目标函数的确定 |
| 3.3.2 约束条件 |
| 3.3.3 基于混合启发式的蚁群优化算法 |
| 3.4 算例仿真与分析 |
| 3.4.1 交流微电网参数 |
| 3.4.2 启发式蚁群优化算法的仿真分析 |
| 3.4.3 启发式蚁群优化算法与传统PS算法的比较分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 永磁风机的直流并网技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 永磁风机模型及水动力性能研究 |
| 4.2.1 永磁风力发电系统模型 |
| 4.2.2 永磁风电机组的水动力性能研究 |
| 4.3 并网VSC换流站建模与控制 |
| 4.3.1 风电场并网VSC换流站模型 |
| 4.3.2 VSC换流站控制策略 |
| 4.4 基于VSC的永磁风力发电直流并网系统及控制 |
| 4.4.1 系统构成 |
| 4.4.2 直流并网系统控制策略 |
| 4.5 系统仿真与分析 |
| 4.5.1 仿真系统参数 |
| 4.5.2 电网侧VSC换流站仿真及分析 |
| 4.5.3 风机侧VSC换流站仿真及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于永磁风机直流并网技术的多端直流微电网优化运行控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直流微电网拓扑结构及各换流器控制 |
| 5.2.1 风机侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.2 储能系统侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.3 光伏侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.4 交流并网侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.5 交流负载侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.6 直流负载侧换流器建模及控制策略 |
| 5.3 含永磁风机的直流微电网并网运行控制系统 |
| 5.3.1 直流微电网并网运行的拓扑结构 |
| 5.3.2 直流微电网运行控制策略 |
| 5.4 系统仿真及实验 |
| 5.4.1 仿真系统参数 |
| 5.4.2 并网运行仿真(降压) |
| 5.4.3 并网运行仿真(全压) |
| 5.4.4 功率平滑控制仿真及实验 |
| 5.4.5 削峰填谷控制实验 |
| 5.4.6 系统故障穿越仿真及实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）多台并联电力电子变换器弱电网下稳定性分析与优化设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 电力电子变换器系统振荡研究现状 |
| 1.3 电力电子变换器系统振荡分析方法 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 弱电网下基于稳定裕度的整流器直流电压控制器关键参数设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 VSR的模型和控制 |
| 2.3 弱电网中VSR的d轴阻抗模型应用与验证 |
| 2.4 稳定裕度主导的弱电网中VSR直流电压控制器参数设计 |
| 2.5 弱电网中接入多台VSR时直流电压控制器的设计和稳定性 |
| 2.6 采用所设计参数时VSR抗扰性能分析 |
| 2.7 仿真和实验结果 |
| 2.8 本章小节 |
| 3 弱电网下考虑PLL影响时基于稳定裕度的逆变器参数设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 GCI模型与控制 |
| 3.3 基于稳定裕度的GCI控制系统参数设计 |
| 3.4 仿真与实验结果 |
| 3.5 本章小节 |
| 4 变换器级联系统稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 考虑PLL影响的VVSI-CVSI级联系统稳定性 |
| 4.3 考虑DC电压闭环影响的VVSI-CVSR级联系统稳定性 |
| 4.4 提升稳定性的VVSI电压控制方法 |
| 4.5 仿真与实验结果 |
| 4.6 本章小节 |
| 5 虚拟感抗对下垂控制型并网逆变器高频稳定性影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 LCL滤波DGCI的建模与控制 |
| 5.3 包含虚拟感抗的DGCI输出电压控制闭环模型简化 |
| 5.4 以逆变器侧电流为虚拟感抗反馈时DGCI的稳定性 |
| 5.5 以网侧电流为虚拟感抗反馈的DGCI的稳定性 |
| 5.6 讨论 |
| 5.7 仿真与实验结果 |
| 5.8 本章小节 |
| 6 一种新型微电网结构及其功率分配稳定性分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 传统微电网结构与下垂控制方法 |
| 6.3 一种新型的微电网结构 |
| 6.4 新型微电网功率控制方法 |
| 6.5 新型微电网的稳定性分析 |
| 6.6 仿真与实验结果 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）数字孪生建模方法及其在热力系统优化运行中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号及缩写表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 能源电力发展背景与现状 |
| 1.1.2 智能控制优化研究现状 |
| 1.2 热力系统建模仿真及大数据技术研究现状 |
| 1.2.1 热力系统建模研究现状 |
| 1.2.2 电力大数据及其发展现状 |
| 1.2.3 热力系统仿真技术发展背景 |
| 1.3 数字孪生技术的应用现状及关键技术 |
| 1.3.1 数字孪生的应用发展现状 |
| 1.3.2 数字孪生研究的关键技术 |
| 1.3.3 数字孪生发展面临的挑战 |
| 1.4 论文的研究内容 |
| 第2章 大数据背景下的数字孪生与热力系统建模理论 |
| 2.1 数字孪生的基本理论 |
| 2.1.1 数字孪生的定义与内涵 |
| 2.1.2 数字孪生与仿真技术之间的关系 |
| 2.1.3 数字孪生与信息物理系统之间的关系 |
| 2.2 热力系统建模理论与方法 |
| 2.2.1 流体网络机理建模理论与方法 |
| 2.2.2 数据驱动建模理论与方法 |
| 2.3 大数据的基本理论 |
| 2.3.1 大数据平台框架及相关技术 |
| 2.3.2 大数据存储管理与预处理方法 |
| 2.3.3 大数据分布式集群平台构建 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于改进即时学习策略的自适应数据驱动建模方法研究 |
| 3.1 基于改进即时学习策略的自适应数据驱动建模方法 |
| 3.1.1 建模思路 |
| 3.1.2 基于改进遗传模拟退火算法的模糊聚类工况划分 |
| 3.1.3 基于多层次综合相似度度量的相似工况识别 |
| 3.1.4 基于Spark平台的数据驱动局部模型建模 |
| 3.2 SCR脱硝系统数据驱动建模应用案例 |
| 3.2.1 建模对象及背景介绍 |
| 3.2.2 数据预处理和相似工况选取 |
| 3.2.3 局部建模过程及结果分析 |
| 3.3 电锅炉供热系统荷侧和源侧负荷预测建模应用案例 |
| 3.3.1 建模对象及背景介绍 |
| 3.3.2 荷侧供热负荷预测模型 |
| 3.3.3 源侧电负荷预测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 热力系统数字孪生建模理论及应用 |
| 4.1 热力系统数字孪生建模思路 |
| 4.1.1 数字孪生建模方法的提出 |
| 4.1.2 数字孪生模型的构建方法及流程 |
| 4.2 数字孪生机理模型的构建 |
| 4.2.1 管路模型 |
| 4.2.2 调节阀模型 |
| 4.2.3 离心水泵模型 |
| 4.2.4 换热器模型 |
| 4.3 数字孪生模型的协同与融合理论 |
| 4.3.1 数字孪生模型离线智能参数辨识 |
| 4.3.2 数字孪生模型参数在线自适应协同 |
| 4.3.3 基于移动窗格信息熵的多模型输出在线融合 |
| 4.4 数字孪生建模实例分析 |
| 4.4.1 脱硝系统数字孪生模型的建立 |
| 4.4.2 供热系统数字孪生模型的建立 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于热力系统数字孪生模型的节能控制优化 |
| 5.1 基于数字孪生模型的智能工况动态寻优 |
| 5.1.1 热力系统智能工况动态寻优策略 |
| 5.1.2 基于数字孪生模型的供热储热系统智能工况动态寻优 |
| 5.2 基于数字孪生模型的自适应预测控制优化 |
| 5.2.1 基于数字孪生模型的预测控制算法 |
| 5.2.2 基于数字孪生模型预测控制的喷氨量优化 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究工作及成果 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）电网-信息网-交通网联合仿真关键技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三网融合研究现状 |
| 1.2.2 电网交通网混合仿真 |
| 1.2.3 电力信息物理系统混合仿真 |
| 1.2.4 时间同步方法 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 电网-信息网-交通网联合仿真方法 |
| 2.1 联合仿真方法架构 |
| 2.2 仿真软件 |
| 2.2.1 OMNeT++仿真软件 |
| 2.2.2 OpenDSS仿真软件 |
| 2.2.3 SUMO仿真软件 |
| 2.3 联合仿真数据交互方法 |
| 2.3.1 仿真软件接口 |
| 2.3.2 电网-信息网-交通网联合仿真数据交互方法 |
| 2.4 联合仿真时间同步方法 |
| 2.4.1 时间同步方法 |
| 2.4.2 改进的主从式时间同步方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 联合仿真原型系统 |
| 3.1 需求分析 |
| 3.2 原型系统总体架构设计 |
| 3.3 仿真原型系统数据交互接口模块 |
| 3.3.1 交通网仿真系统与信息网仿真系统交互接口 |
| 3.3.2 电网仿真系统与信息网仿真系统交互接口 |
| 3.3.3 信息网仿真系统与仿真控制平台交互接口 |
| 3.4 仿真原型系统时间同步模块 |
| 3.4.1 静态时刻点时间同步 |
| 3.4.2 动态时刻点时间同步 |
| 3.5 仿真控制模块 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 联合仿真原型系统测试与分析 |
| 4.1 仿真场景描述 |
| 4.2 功能测试 |
| 4.2.1 测试流程 |
| 4.2.2 测试结果与分析 |
| 4.3 性能分析 |
| 4.4 应用案例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的主要科研成果和参加的科研项目 |
| 致谢 |
（5）牵引供电系统仿真及其辅助决策研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 牵引供电系统仿真研究 |
| 1.2.2 辅助决策研究 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 2.牵引供电系统数学模型及仿真算法研究 |
| 2.1 牵引供电系统结构及工作原理 |
| 2.1.1 直接供电方式 |
| 2.1.2 带回流线的直接供电方式 |
| 2.1.3 AT供电方式 |
| 2.2 牵引供电系统数学模型 |
| 2.2.1 外部电源 |
| 2.2.2 牵引变压器数学模型 |
| 2.2.3 牵引网数学模型 |
| 2.3 牵引负荷数学模型 |
| 2.3.1 基于牵引计算的列车功率源模型 |
| 2.3.2 基于实测数据的牵引负荷模型 |
| 2.4 牵引网潮流算法研究 |
| 2.4.1 牵引网潮流计算方法调研 |
| 2.4.2 基于Math Net科学计算库的改进Picard牵引网潮流计算方法 |
| 2.4.3 算法评估和对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.牵引供电系统运行特性及影响因素分析 |
| 3.1 运行状态量调研 |
| 3.2 运行水平分析 |
| 3.2.1 供电能力水平分析 |
| 3.2.2 电能质量水平分析 |
| 3.2.3 损耗水平分析 |
| 3.3 运行状态量影响因素分析 |
| 3.3.1 供电能力影响因素 |
| 3.3.2 电能质量影响因素 |
| 3.3.3 损耗水平影响因素 |
| 3.4 基于岭回归的牵引网单位功率损耗模型研究 |
| 3.4.1 研究背景及条件 |
| 3.4.2 模型及算法选取 |
| 3.4.3 模型构建及评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.牵引供电系统运行状态评估体系构建 |
| 4.1 运行状态评估原则的确定 |
| 4.1.1 供电能力评估原则 |
| 4.1.2 电能质量评估原则 |
| 4.1.3 损耗水平评估原则 |
| 4.2 运行状态评估指标的设计 |
| 4.2.1 顶层设计原则制定 |
| 4.2.2 供电能力评估指标 |
| 4.2.3 电能质量评估指标 |
| 4.2.4 损耗水平评估指标 |
| 4.2.5 状态评估指标验证 |
| 4.3 运行状态评估流程设计 |
| 4.3.1 分数评估流程 |
| 4.3.2 等级评估流程 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.牵引供电系统辅助决策方法研究 |
| 5.1 辅助决策需求及方法调研 |
| 5.1.1 决策需求调研 |
| 5.1.2 决策方法调研 |
| 5.2 基于AHP的健康度评估方法 |
| 5.2.1 方法原理简介 |
| 5.2.2 层次结构构建 |
| 5.2.3 成对比较矩阵构建 |
| 5.2.4 权向量与一致性检验 |
| 5.2.5 层次总排序 |
| 5.2.6 系统健康度评估 |
| 5.3 基于模糊综合评价的辅助决策方法 |
| 5.3.1 模糊综合评价原理 |
| 5.3.2 评价因素及评价等级确定 |
| 5.3.3 评判矩阵及权重系数构建 |
| 5.3.4 模糊合成及综合评价 |
| 5.4 辅助决策方法库的构建 |
| 5.4.1 供电特性辅助决策手段 |
| 5.4.2 电能质量辅助决策手段 |
| 5.4.3 损耗水平辅助决策手段 |
| 5.5 本章小结 |
| 6.牵引供电系统软件开发及其辅助决策功能实现 |
| 6.1 牵引供电系统软件开发 |
| 6.1.1 软件整体架构 |
| 6.1.2 全线路创建功能 |
| 6.1.3 车网联合仿真功能 |
| 6.1.4 附加功能 |
| 6.2 牵引供电系统辅助决策功能实现 |
| 6.2.1 系统状态评估功能 |
| 6.2.2 评估结果概率统计功能 |
| 6.2.3 辅助决策手段输出功能 |
| 6.3 软件仿真结果验证 |
| 6.3.1 验证方法 |
| 6.3.2 验证条件 |
| 6.3.3 验证结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 7.总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于物联网的用户端电能质量监测系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外电力物联网研究与应用现状 |
| 1.2.1 国内电力物联网 |
| 1.2.2 国外电力物联网 |
| 1.3 电能监测装置及算法研究与应用现状 |
| 1.3.1 国内外的电能监测装置 |
| 1.3.2 电能质量检测算法 |
| 1.4 ZigBee无线通信的研究应用现状 |
| 1.5 论文主要研究内容及组织架构 |
| 2 电能监测系统总体软硬件框架 |
| 2.1 电能监测系统整体架构 |
| 2.2 电能监测系统硬件节点规划 |
| 2.3 电能监测系统需求功能分析 |
| 2.3.1 电能监测系统数据规划 |
| 2.3.2 数据传输需求分析与数据包格式的确定 |
| 2.4 电能监测系统整体软件架构 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 系统硬件电路设计及电能质量算法研究 |
| 3.1 物联网电能监测系统的硬件电路设计 |
| 3.1.1 基于STM32F7微处理器的硬件设计 |
| 3.1.2 AD采样电路设计 |
| 3.1.3 ZigBee无线传输电路设计 |
| 3.1.4 GPRS远程通信电路设计 |
| 3.2 电能质量指标参数的确定及其测量方法 |
| 3.2.1 基本电能参数及其计算方法 |
| 3.2.2 供电电压偏差 |
| 3.2.3 三相不平衡度及其算法 |
| 3.2.4 电压波动和闪变不平衡 |
| 3.2.5 公用电网谐波 |
| 3.3 面向配电网谐波的FFT算法研究及仿真分析 |
| 3.3.1 傅里叶变换原理 |
| 3.3.2 基2-快速傅里叶变换及其系统实现 |
| 3.3.3 基于FFT的电网谐波信号的仿真分析 |
| 3.4 基于小波的谐波和突变信号分析算法及其仿真研究 |
| 3.4.1 连续、离散小波变换 |
| 3.4.2 多分辨分析及Mallat算法 |
| 3.4.3 常用小波基函数介绍 |
| 3.4.4 基于小波变换的谐波和突变信号仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 面向电能监测的ZigBee网络通信设计及仿真研究 |
| 4.1 ZigBee技术特点及应用前景 |
| 4.1.1 ZigBee技术特点分析 |
| 4.1.2 ZigBee应用领域及前景 |
| 4.2 电能监测系统的Zig Bee网络拓扑规划 |
| 4.3 面向监测系统局域通信的ZigBee协议栈开发 |
| 4.4 监测系统局域通信的ZigBee网络管理 |
| 4.4.1 基于时隙的CSMA/CA算法研究 |
| 4.4.2 ZigBee协议栈网络管理 |
| 4.5 电能监测系统局域通讯的ZigBee软件设计 |
| 4.5.1 局域无线通讯的软件开发环境 |
| 4.5.2 监测节点局域通信的软件设计 |
| 4.6 面向监测系统局域通信的ZigBee网络性能仿真 |
| 4.6.1 ZigBee网络仿真平台 |
| 4.6.2 ZigBee网络仿真搭建 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 面向物联网电能监测的云平台及用户端开发 |
| 5.1 远程电能监测系统的云平台选择及功能分析 |
| 5.1.1 云平台选择 |
| 5.1.2 云平台功能结构 |
| 5.2 云平台基础技术分析 |
| 5.3 阿里云服务器设计 |
| 5.4 面向电能监测系统的用户端界面开发 |
| 5.4.1 设备监测数据显示软件设计 |
| 5.4.2 设备监测数据动态曲线的软件设计 |
| 5.4.3 Excel日志文件生成的软件设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 系统仿真与实验测试 |
| 6.1 用户端电能监测系统仿真模型 |
| 6.2 终端采集装置PCB板绘制及硬件测试 |
| 6.3 电能监测系统远程传输功能测试 |
| 6.3.1 监测节点设备运行 |
| 6.3.2 客户端显示界面测试 |
| 6.4 监测系统局域组网性能与传输距离测试 |
| 6.5 实验数据与误差分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）静止无功发生器的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景 |
| 1.2 无功功率补偿的概述及其发展历程 |
| 1.2.1 无功功率的定义 |
| 1.2.2 无功补偿设备的发展 |
| 1.3 SVG发展的优越性 |
| 1.4 本课题的研究意义 |
| 1.5 本课题的研究目标、主要工作及内容安排 |
| 第二章 SVG的基本原理及其控制方法 |
| 2.1 SVG电路的基本结构 |
| 2.2 SVG的基本工作原理 |
| 2.3 SVG的基本控制方法 |
| 2.3.1 电流间接控制 |
| 2.3.2 电流直接控制 |
| 2.4 SVG装置的数学模型 |
| 2.5 SVG装置无功电流的检测方法 |
| 2.5.1基于三相电路瞬时无功功率理论无功补偿的电流检测 |
| 2.6 本文所采用的控制方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 SVG系统的硬件设计 |
| 3.1 SVG系统的总体结构 |
| 3.2 主电路的设计 |
| 3.2.1 三相桥式变流器 |
| 3.2.2 SVG系统直流侧电容的选取 |
| 3.2.3 SVG系统并网连接电感的选取 |
| 3.3 采样调理模块 |
| 3.3.1 交流电流采样电路设计 |
| 3.3.2 交流电压采样电路设计 |
| 3.3.3 直流电压采样电路设计 |
| 3.3.4 电压过零检测电路设计 |
| 3.4 驱动及其保护模块 |
| 3.5 控制器 |
| 3.5.1 CPU模块 |
| 3.5.2 ADC模块 |
| 3.5.3 ePWM模块 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 SVG系统的软件设计 |
| 4.1 CCS集成开发环境 |
| 4.2 程序结构的概述 |
| 4.3 各模块程序设计 |
| 4.3.1 DSP初始化模块 |
| 4.3.2 中断服务程序 |
| 4.3.3 数字PI控制模块 |
| 4.3.4 SPWM脉冲产生模块 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 SVG控制系统的仿真研究及实验分析 |
| 5.1 MATLAB/Simulink仿真建模概述 |
| 5.2 SVG仿真系统的建立 |
| 5.3 仿真结果分析 |
| 5.3.1 ~i_p-~i_q运算方法下的两种控制策略结果 |
| 5.3.2 带谐波负载的两种控制策略分析 |
| 5.3.3 ~i_p-~i_q运算方式下的两种控制下的动态反应 |
| 5.4 实验结果分析 |
| 5.4.1 交流侧电流的检测 |
| 5.4.2 直流侧的电压测量实验 |
| 5.4.3 电压过零测量实验 |
| 5.4.4 单相桥式有源逆变电路的实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 后续研究 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）光储微电网系统控制策略的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 微电网的概述及特点 |
| 1.3 微电网平滑切换国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内微电网工程研究现状 |
| 1.3.2 国外微电网工程研究现状 |
| 1.3.3 国内外微电网平滑切换技术研究现状 |
| 1.4 本文所做主要工作 |
| 第二章 光伏及储能系统的控制策略 |
| 2.1 光伏发电系统 |
| 2.1.1 光伏电池的工作原理及特性 |
| 2.1.2 光伏阵列的数学模型特性分析 |
| 2.1.3 MPPT的原理和控制策略 |
| 2.1.4 改进的MPPT仿真分析 |
| 2.2 混合储能系统的架构 |
| 2.2.1 混合储能系统结构的选择 |
| 2.2.2 混合储能系统的控制方法 |
| 2.2.3 混合储能系统的等效模型及控制策略 |
| 2.3 混合储能充放电仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于Simulink的光储微电网多模式的控制策略 |
| 3.1 带LC滤波器的三相并网逆变器的结构和模型 |
| 3.2 逆变器在并网时的运行控制策略 |
| 3.2.1 PQ控制器的设计 |
| 3.2.2 两相旋转d-q坐标系下的PI控制 |
| 3.2.3 PQ控制仿真结果分析 |
| 3.3 孤岛检测技术 |
| 3.3.1 孤岛检测原理 |
| 3.3.2 孤岛检测方法 |
| 3.4 微电网平滑切换控制策略 |
| 3.4.1 传统的主控逆变器切换控制方法 |
| 3.4.2 改进的平滑切换控制方法 |
| 3.5 孤岛状态下逆变器的控制策略 |
| 3.5.1 下垂(Droop)控制 |
| 3.5.2 恒压恒频(V/f)控制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 微电网运行仿真分析及工程应用 |
| 4.1 光储微电网仿真模型的建立 |
| 4.2 微电网系统的稳态运行仿真结果及分析 |
| 4.2.1 微电网并网运行仿真结果 |
| 4.2.2 微电网孤岛运行仿真结果 |
| 4.3 微电网系统的暂态运行仿真结果及分析 |
| 4.3.1 微电网由并网切换为孤岛 |
| 4.3.2 微电网由孤岛切换为并网 |
| 4.4 光储微电网控制策略的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）用于柔性直流输电系统的超导限流器综合设计与分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 超导限流器简介 |
| 1.2.1 超导限流器分类 |
| 1.2.2 直流超导限流器原理及研究现状 |
| 1.3 本课题关键技术问题 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 1.4.1 总体思路 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 2 基于VSC的柔直系统对限流器的需求分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直流侧双极短路故障分析 |
| 2.2.1 VSC拓扑结构双极短路故障原理分析 |
| 2.2.2 双极短路故障暂态特性及基本保护需求分析 |
| 2.3 直流断路器的性能分析 |
| 2.3.1 混合型直流断路器工作原理 |
| 2.3.2 机械式直流断路器工作原理 |
| 2.3.3 系统容量提升对直流断路器的影响 |
| 2.4 不同限流阻抗对换流站的影响 |
| 2.4.1 限流电阻和限流电感的阻抗特性 |
| 2.4.2 限流阻抗对柔直系统直流侧暂态特性的影响分析 |
| 2.4.3 二极管电流的暂态特性 |
| 2.4.4 不同限流阻抗对交流电网暂态特性的影响 |
| 2.4.5 不同限流阻抗对柔直系统影响的对比分析 |
| 2.5 不同限流阻抗对直流断路器开断特性的影响 |
| 2.5.1 不同限流阻抗对分断电流和过电压的影响 |
| 2.5.2 不同限流阻抗对高压断路器能量吸收的影响 |
| 2.5.3 不同限流阻抗对直流断路器影响的对比分析 |
| 2.6 柔直系统对限流器的基本要求 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基于能量转移的混合型超导限流器拓扑结构及原理验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 H-SFCL拓扑结构和工作原理 |
| 3.2.1 基本设计思路 |
| 3.2.2 拓扑结构及特点 |
| 3.2.3 阻抗特性的理论分析 |
| 3.3 H-SFCL在柔直系统中的仿真验证 |
| 3.3.1 系统结构与基本参数 |
| 3.3.2 系统仿真结果 |
| 3.4 样机与实验平台 |
| 3.4.1 超导带材基本参数 |
| 3.4.2 超导线圈结构及参数 |
| 3.4.3 直流测试平台和H-SFCL样机 |
| 3.5 实验结果分析 |
| 3.5.1 H-SFCL限流测试 |
| 3.5.2 H-SFCL阻抗变化和内部电流传递特性 |
| 3.5.3 S_1动作速度对超导线圈的影响 |
| 3.5.4 H-SFCL的能量损耗特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 考虑柔直系统暂态特性的直流超导限流器参数匹配设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 H-SFCL参数对其限流性能的影响分析 |
| 4.2.1 三端柔直系统仿真模型 |
| 4.2.2 H-SFCL的参数对其限流性能的影响 |
| 4.2.3 限流器参数影响规律 |
| 4.3 包含H-SFCL的柔直系统暂态短路计算 |
| 4.3.1 H-SFCL在柔直系统限流过程中的等效电路 |
| 4.3.2 柔直系统的短路电流计算等效模型 |
| 4.4 H-SFCL在柔直系统中的参数匹配与优化 |
| 4.4.1 参数匹配与优化的要求 |
| 4.4.2 参数匹配与优化的实施方法 |
| 4.4.3 参数优化算法流程 |
| 4.4.4 参数优化结果对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 H-SFCL中超导线圈的电磁设计及其动态稳定性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超导线圈多物理场基本计算方法 |
| 5.2.1 电磁场计算控制方程 |
| 5.2.2 超导带材的电磁-热耦合计算 |
| 5.2.3 超导带材的电磁-力和热-力计算 |
| 5.3 H-SFCL中超导线圈电磁设计 |
| 5.3.1 基本要求和思路 |
| 5.3.2 基于磁路分析法的超导线圈参数设计 |
| 5.4 H-SFCL中超导线圈性能校核 |
| 5.4.1 电感线圈的基本电磁性能评估 |
| 5.4.2 超导线圈的损耗计算和热稳定性分析 |
| 5.4.3 电感线圈的应力校核 |
| 5.5 H-SFCL性能特点分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 全文总结 |
| 6.1 主要工作与成果 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士学位期间所取得的学术成果 |
| 附录B 攻读博士期间参与的科研项目 |
（10）智能变电站信息流建模和二次系统仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 智能变电站发展和研究现状 |
| 1.2.2 智能变电站二次系统研究现状 |
| 1.2.3 网络演算研究现状 |
| 1.3 本文主要内容和章节安排 |
| 第二章 智能变电站信息流建模 |
| 2.1 网络演算主要框架 |
| 2.1.1 到达曲线 |
| 2.1.2 服务曲线 |
| 2.1.3 虚拟时延和积压 |
| 2.1.4 有效带宽 |
| 2.2 智能变电站二次系统端到端时延计算 |
| 2.2.1 信息流报文收发关系 |
| 2.2.2 信息流报文路径表示方法 |
| 2.2.3 信息流报文端到端时延上界 |
| 2.3 算例分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 智能变电站二次系统自定义建模 |
| 3.1 OPNET仿真平台概述 |
| 3.2 智能变电站二次系统通信设备功能描述 |
| 3.2.1 IED通信功能描述 |
| 3.2.2 交换机和链路通信功能描述 |
| 3.3 智能变电站二次系统通信设备功能实现 |
| 3.3.1 通信系统的框架 |
| 3.3.2 节点建模方法 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 智能变电站二次系统仿真研究 |
| 4.1 智能变电站二次系统集成方案 |
| 4.2 智能变电站二次系统保护功能仿真 |
| 4.2.1 电力一次系统仿真 |
| 4.2.2 电力二次系统仿真 |
| 4.2.3 仿真分析 |
| 4.3 智能变电站报文端到端时延仿真 |
| 4.3.1 仿真模型的搭建 |
| 4.3.2 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
四、电网仿真系统仿真支持功能及改进（论文参考文献）
- [1]基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究[D]. 吴昊天. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]多台并联电力电子变换器弱电网下稳定性分析与优化设计[D]. 王凯. 中国矿业大学, 2021(02)
- [3]数字孪生建模方法及其在热力系统优化运行中的应用研究[D]. 高学伟. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]电网-信息网-交通网联合仿真关键技术研究与实现[D]. 常倩. 华中师范大学, 2021(02)
- [5]牵引供电系统仿真及其辅助决策研究[D]. 朱广利. 北京交通大学, 2020(03)
- [6]基于物联网的用户端电能质量监测系统研究[D]. 彭阳. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]静止无功发生器的设计与实现[D]. 吕从昊. 扬州大学, 2020(04)
- [8]光储微电网系统控制策略的研究[D]. 刘越. 东北石油大学, 2020(03)
- [9]用于柔性直流输电系统的超导限流器综合设计与分析研究[D]. 梁思源. 华中科技大学, 2020(01)
- [10]智能变电站信息流建模和二次系统仿真研究[D]. 彭浩. 广东工业大学, 2020